长波紫外照射下高温硫化硅橡胶的微观物性及憎水性研究

发布时间：2019-06-04 21:15

【摘要】：在高温硫化(HTV)硅橡胶复合绝缘子广泛应用于高海拔地区特高压输电的形势下,研究HTV硅橡胶老化性能日显迫切。本文采用自行设计的可调式紫外老化试验箱对HTV硅橡胶进行了紫外照射加速老化实验,照射光波长为320~750nm,通过测试样品表面静态接触角评价其憎水性及变化,并利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)以及X射线光电子能谱(XPS)等研究试样微观物性变化,进一步探讨了憎水性变化机理。研究结果表明:长波紫外照射后,HTV硅橡胶表面静态接触角下降,憎水性降低,这是由于长波紫外线切断硅氧主链两侧对称排列的Si-C键,促使侧链的非极性甲基基团发生氧化,导致其对硅氧键强极性的屏蔽作用减弱,大分子链极性增加,亲水性基团(-COOH)增加。另外,部分Si-C键断裂,生成的新自由基进一步交联和氧化,导致表面孔洞生成、填充物外露、平整度下降,这也是憎水性降低的一个重要原因。
[Abstract]:Under the situation that high temperature vulcanized (HTV) silicone rubber composite insulators are widely used in UHV transmission at high altitude, it is becoming more and more urgent to study the aging properties of HTV silicone rubber. In this paper, the ultraviolet irradiation accelerated aging experiment of HTV silicone rubber was carried out by using a self-designed adjustable ultraviolet aging test chamber. The irradiation wavelength was 320 脳 750 nm. The hydrophobicity and its change were evaluated by measuring the static contact angle of the sample surface. The microcosmic physical properties of the samples were studied by scanning electron microscope (SEM),) Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and the mechanism of hydrophobicity was further discussed. The results show that the static contact angle and hydrophobicity of HTV silicone rubber surface decrease after long wave ultraviolet irradiation, which is due to the fact that long wave ultraviolet radiation cuts off the Si-C bonds arranged symmetrically on both sides of the main chain of silicone. The oxidation of the nonpolar methyl group in the side chain leads to the weakening of the shielding effect on the strong polarity of the silica bond, the increase of the polarity of the macromolecular chain and the increase of the hydrophilic group (- COOH). In addition, some Si-C bonds break and the new free radicals are further crosslinked and oxidized, which leads to the formation of surface pores, the exposure of fillers and the decrease of smoothness, which is also an important reason for the decrease of hydrophobicity.
【作者单位】： 昆明理工大学材料科学与工程学院;南方电网科学研究院特高压工程技术(昆明)国家工程实验室;华北电力大学电气与电子工程学院;
【基金】：南方电网公司科技资助项目(k201016)
【分类号】：TM216

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2493008